在日益复杂的战争形式下，陆军炮兵武器的作用和意义不但没有降低，反而更加突出。根据《国际中短程导弹条约》对中、短程导弹的限制，迫切需要提高火炮的机动性、射程和射击精度。机械化、自行化、信息化和智能化是火炮技术发展的大趋势。炮兵是以火力完成任务的战斗兵种，自行火炮是现代化炮兵的重要组成部分。射程远、威力大、重量轻、战略战术机动性强的轮式自行火炮便应运而生。轮式自行火炮比履带自行火炮具有更高战争效费比，特别是车载轮式火炮（truck mounted gun）的效费比更大。 机动性、射程和射击精度三者之间并非是相互独立的关系。在保证作战效能不变的前提下，机动性的提高可以适当降低射程和精度的要求。或者说，在射程和精度不变的条件下，提高机动性可以大大的提高火炮系统的作战效能。提高机动性，在一定的程度上相当于提高了火炮的射击精度。增大射程，在一定程度上也相当于提高了机动性。目前提高射程的方法包括采用底凹弹、底排弹和火箭增程弹，在火炮结构方面主要是采用长身管以增加射程。大射程也会导致射击精度的降低，因此远射程火炮的设计，射击精度的问题显得尤为突出。火炮系统射击精度是当前提高火炮效能的主要研究方向，设计和制造火炮的工作中保证密集度、准确度和射速是首要任务。目前，提高射击密集度问题，成了提高炮兵火力效能的关键。 远程火炮武器系统的射击精度是总体设计指标体系中的一个指标，在总体设计阶段应该以主要指标为目标，论证系统组成和总体参量的匹配。以往的总体论证往往忽略系统精度的论证，待到总体设计、技术设计、加工装配、射击试验之后，根据射击精度的试验结果，再分析试验数据，研究系统参数组成对射击精度的影响。这种方法，不但浪费时间和经费，而且与系统工程的方法背道而驰，因此，火炮威力的大小、性能的优劣是火炮系统综合性能的体现，必须从全系统出发，对火炮系统的各分系统进行设计、分析、优化和组合，以射击精度为目标的火炮总体设计和系统分析方法的研究很有现实意义，也有理论价值。 总之，车载提高机动性，长身管提高射程，以射击精度为目标的火炮总体设计和系统分析方法的研究的意义在于提高射击精度。 本文主要完成以下几个方面的工作： （1）结合某车载火炮的方案论证，诠释了火炮总体设计方法。根据火炮总体设计和系统分析的关系，论述了系统分析的原理，搭建了火炮系统计算机仿真分析的数字环境体系架构。对射击精度进行了概述，分别对射击准确度和射击密集度作了比较深入的剖析，通过火炮特性对射击密集度影响的研究，在弹丸初速大小散布得到有效控制的条件下，得出炮口扰动导致的初始章动散布是火炮影响射击精度的主要原因的结论。 （2）以dAlembert-Lagrange动力学方程描述了火炮发射系统的动力过程，全面系统地描述了火炮的发射过程中动能、势能和耗散能的表达，结合结构实例说明了火炮动力学设计的基本思想，具有较强的概念操作性。根据现有的火炮技术、火炮总体设计对火炮性能的要求和提高火炮射击精度的目的，为某车载火炮的方案设计进行了部件的功能分析和结构选型，并且给出了各个部件的动力学数理模型。 （3）通过经典内弹道方程数值计算，系统地分析了内弹道过程的参数灵敏度，找到了弹丸炮口初速稳定性的影响因子，通过随机模拟得到炮口初速的随机散布结果，并且以炮口初速的鲁棒性为目标函数对内弹道过程参量做了稳健性优化设计。以计算机技术和高塑性有限元理论的最新成果为手段，对弹丸的坡膛弹道过程进行了数值仿真实验。实验结果能够解释长期困扰火炮研究工作者的内弹道峰值问题，本研究的结论为提高弹丸初速的一致性指明了一个方向。 （4）通过火炮发射过程的弹炮耦合作用，研究了炮架边界条件对弹丸的炮口跳角和章动角的影响。对射击精度影响因素这个复杂的耦合问题，给出了逐步递进的研究方法，得到了一个可供参考的定量的结果。解释了完全刚性炮架射击精度反而低的原因、指出了合理设计炮身支撑刚度-阻尼，以及适当的间隙以减小弹丸的章动角速度的必要性。 （5）结合火炮测试结果和经验公式给出了流体动力学分析的边界条件，在商用流体力学数值计算软件Fluent中进行了解算，得到了中间弹道过程的流场压力分布云图和在此过程中弹底压力的幅值变化，结合欧拉刚体动力学方程的解算，分析了中间弹道对弹丸章动角和章动角速度的影响。 （6）提出了火炮联合仿真分析的系统分析方法，构造了火炮联合仿真分析的计算机软件环境，充分利用其实体造型、有限元分析、参数化技术，实现三维造型、机构装配、设计计算、性能指标仿真分析的一体化研究。弹丸、火炮与车体的联合仿真分析，研究了不同高低角和方向角发射工况，在现有制造技术条件的最大误差情况下，火炮系统发射瞬间过程中，弹丸和车体的扰动响应。通过对车载火炮发射系统的联合仿真分析研究发现，弹炮耦合是影响弹丸炮口扰动的主要因素，车体的扰动与弹丸发射过程的章动散布不具有强相关性。